电路断路器制造技术

电路断路器(30)具有：变流器(14)，其输出与流过电路(1)的交流电流相应的电流信号；基准波形存储部(15)，其针对多个基准频率中的每一个而预先存储基准频率的基准波形，其中，该多个基准频率的任意者与所述交流电流的频率相等；乘法运算电路(8)，其进行从变流器(14)输出的电流波形和基准波形存储部(15)所存储的所述各基准波形的乘法运算；FFT电路(7)，其对由乘法运算电路(8)进行乘法运算得到的各乘法运算数据进行快速傅立叶变换，向频率成分进行变换；以及比较判定电路(10)，其对由FFT电路(7)向频率成分进行变换后的所述各乘法运算数据中是否含有直流成分进行判定，将与含有最大的直流成分的乘法运算数据相对应的基准频率检测作为流过电路(1)的交流电流的频率。

Circuit breaker

The circuit breaker (30) is: (14) the output converter, and the current flowing in the circuit (1) signal of the AC current corresponding; reference waveform storage unit (15), the multiple reference frequency in each reference waveform, the reference frequency stored in advance which is equal to the frequency of the arbitrary a plurality of reference frequency and the AC current; multiplication circuit (8), (14) from the inverter output current waveform and the reference waveform storage unit (15) multiplication stored the reference waveform; FFT circuit (7), the 8 circuit (by multiplication fast Fu Liye transform) of the multiplication multiplication data obtained, transform to the frequency component; and a judging circuit (10), the FFT circuit (7) to transform the frequency components after the multiplication number according to whether it contains a DC component To determine the frequency of the AC current corresponding to the multiplication data that contains the largest DC component as the frequency of the AC current flowing through the circuit (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有电流测量功能的电路断路器。
技术介绍
在当前的电路断路器中，为了高精度地进行流过电路的电流的测量，通常构成为对频率进行检测。作为该情况下的频率的检测方法，通常是下述方法，即，对电压进行检测，根据电压波形的过零点(电压从负变化为正的点)对周期T进行计算，作为周期T的倒数而求出频率。另外，在不对电压进行检测的结构的情况下，需要根据电流波形的过零点同样地对周期T进行计算，作为周期T的倒数而求出频率。在这里，对于电流波形，由于多会因与电路连接的负载而发生波形畸变，因此要求对测定误差进行抑制的频率的检测方法。作为上述频率检测方法，已知下述等方法，即，在根据周期T而计算出的频率(1/T)以例如1％偏离了规定值的情况下，使用于求出过零点的正侧阈值及负侧阈值阶跃地变动而再次对频率进行计算，在反复进行本动作，频率相对于规定值的偏离程度落在例如1％内的情况下采用该频率(例如参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2012－145428号公报
技术实现思路
但是，在上述专利文献1所记载的频率检测方法中，含有大量谐波在内的负载电流的电流波形有时成为过零点稳定地存在多个的波形，在该情况下存在下述课题，即，使频率相对于规定值的偏离程度落在例如1％内变得困难，准确地进行电流的测量显示变得困难。另外，在负载电流中含有直流成分的偏差(offset)，并且，负载电流小的情况下，有时不存在电流波形的过零点，在该情况下存在下述课题，即，周期T的计算变得困难，频率的检测也变得困难。另外，在电流波形中含有低频成分的情况下存在下述课题，即，由于过零点因低频成分对电流波形的影响而一直变动，因此可能不能准确地对频率进行检测。并且，在用户对频率进行设定、而非通过频率的检测来进行设定的结构的情况下，在负载电流不含有过零点的电流波形时，即使存在用户的设定错误，将该情况通知给用户也是困难的，其结果，由于基于错误的频率设定而对电流进行了测量，因此存在下述课题，即，测量精度的误差变大，准确地对电流进行测量变得困难。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种电路断路器，该电路断路器能够高精度地对流过电路的交流电流的频率进行检测，而无需求出经由变流器获取到的电流波形的过零点。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术所涉及的电路断路器能够对流过交流电流的电路进行开闭，该电路断路器的特征在于，具有：变流器，其输出与流过所述电路的交流电流相应的电流信号；基准波形存储部，其针对多个基准频率中的每一个而预先存储基准频率的基准波形，其中，该多个基准频率的任意者与所述交流电流的频率相等；乘法运算部，其进行从所述变流器输出的电流波形和所述基准波形存储部所存储的所述各基准波形的乘法运算；傅立叶变换部，其对由所述乘法运算部进行乘法运算得到的各乘法运算数据进行傅立叶变换，向频率成分进行变换；以及比较判定部，其对由所述傅立叶变换部向频率成分进行变换后的所述各乘法运算数据中是否含有直流成分进行判定，将与含有最大的直流成分的乘法运算数据相对应的基准频率检测作为流过所述电路的交流电流的频率。专利技术的效果根据本专利技术，具有下述效果，即，能够高精度地对流过电路的交流电流的频率进行检测，而无需求出经由变流器获取到的电流波形的过零点。附图说明图1是表示实施方式所涉及的电路断路器的结构的框图。图2是表示测定波形和基准波形的乘法运算结果所含有的频率成分的图。图3是表示测定波形和基准波形的乘法运算结果所含有的频率成分的其他的图。图4是表示测定波形和基准波形的乘法运算结果所含有的频率成分的另一图。图5是表示测定波形和基准波形的乘法运算结果所含有的频率成分的另一图。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术的实施方式所涉及的电路断路器进行详细说明。此外，本专利技术不限定于本实施方式。实施方式图1是表示本实施方式所涉及的电路断路器的结构的框图。如图1所示，电路断路器30具有下述部件而构成，即：电路1，其流过交流电流；开闭触点2，其设置于电路1；变流器13，其输出与流过电路1的电流相应的电流信号；变流器14，其输出与流过电路1的电流相应的电流信号；断路控制部31，其基于来自变流器13的电流信号生成动作电源，基于来自变流器14的电流信号对流过电路1的电流及其频率进行检测，并且在检测到过电流的情况下以将开闭触点2开路的方式进行控制；以及电磁装置3，其在过电流流过电路1的情况下由断路控制部31进行致动而将开闭触点2开路。电路1包含与三相交流的各相相对应的电路1a～1c。即，电路1a是第1相交流电路，电路1b是第2相交流电路，电路1c是第3相交流电路。另外，电路1包含与中性相(N相)相对应的电路1n。即，电路1n是中性相交流电路。开闭触点2包含分别与电路1a～1c连接的开闭触点2a～2c、和与电路1n连接的开闭触点2n。开闭触点2a～2c、2n都配置于例如空气中。在该情况下，电路断路器30是空气断路器。变流器13由变流器13a～13c、13n构成，该变流器13a～13c、13n输出与流过电路1a～1c、1n的电流成正比的电流信号。如后所述，变流器13与用于生成电路断路器30的电源的电路连接。变流器14由变流器14a～14c、14n构成，该变流器14a～14c、14n输出与流过电路1a～1c、1n的电流成正比的电流信号。变流器14作为用于对流过电路1的电流进行测量的电流传感器使用。此外，也可以是不设置与中性相相关的结构(电路1n、开闭触点2n等)的结构。另外，还能够是仅设置与三相中的某1相相关的结构的结构。断路控制部31具有整流电路16、电源电路4、控制处理部32、显示部6、12、以及特性设定部11。整流电路16与变流器13连接。整流电路16对从变流器13输出的电流信号进行整流，输出至电源电路4。电源电路4生成电路断路器30的动作电源。另外，整流电路16与电磁装置3连接。控制处理部32具有A/D变换电路9(A/D变换部)、乘法运算电路8(乘法运算部)、FFT电路7(傅立叶变换部)、比较判定电路10(比较判定部)、以及基准波形存储部15。控制处理部32由微型计算机的CPU构成。A/D变换电路9对从变流器14输出的电流信号进行A/D变换，作为数字数据而导入至控制处理部32。控制处理部32基于由A/D变换电路9导入的电流波形对流过电路1的电流进行检测。控制处理部32基于电流信号的采样数据对流过电路1的电流值进行计算，在电流值超过规定的值的情况下，判定为过电流流过电路1，将跳闸信号输出至触发器电路5。触发器电路5如果被输入了跳闸信号，则对电磁装置3进行致动。被进行了致动的电磁装置3由经由变流器13供给的电流进行励磁，利用其电磁力将开闭触点2断开，将电路1开路。另外，控制处理部32能够使各种运算结果及负载电流状态等显示于显示部6或者LED显示部12。另外，特性设定部11将由用户所设定的各种设定条件导入至控制处理部32。特性设定部11具有用于进行设定的例如多个设定开关(设定SW)。如果是在用户侧进行频率设定，则上述设定开关中含有用于对频率进行设定的设定开关。乘法运算电路8、FFT电路7、比较判定电路10、以及基准波形存储部15构成频率检测部33。乘法运算电路8对由A/D变换电路9变换为数字数据的电流波形、和基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路断路器，其能够对流过交流电流的电路进行开闭，该电路断路器的特征在于，具有：变流器，其输出与流过所述电路的交流电流相应的电流信号；基准波形存储部，其针对多个基准频率中的每一个而预先存储基准频率的基准波形，其中，该多个基准频率的任意者与所述交流电流的频率相等；乘法运算部，其进行从所述变流器输出的电流波形和所述基准波形存储部所存储的所述各基准波形的乘法运算；傅立叶变换部，其对由所述乘法运算部进行乘法运算得到的各乘法运算数据进行傅立叶变换，向频率成分进行变换；以及比较判定部，其对由所述傅立叶变换部向频率成分进行变换后的所述各乘法运算数据中是否含有直流成分进行判定，将与含有最大的直流成分的乘法运算数据相对应的基准频率检测作为流过所述电路的交流电流的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路断路器，其能够对流过交流电流的电路进行开闭，该电路断路器的特征在于，具有：变流器，其输出与流过所述电路的交流电流相应的电流信号；基准波形存储部，其针对多个基准频率中的每一个而预先存储基准频率的基准波形，其中，该多个基准频率的任意者与所述交流电流的频率相等；乘法运算部，其进行从所述变流器输出的电流波形和所述基准波形存储部所存储的所述各基准波形的乘法运算；傅立叶变换部，其对由所述乘法运算部进行乘法运算得到的各乘法运算数据进行傅立叶变换，向频率成分进行变换；以及比较判定部，其对由所述傅立叶变换部向频率成分进行变换后的所述各乘法运算数据中是否含有直流成分进行判定，将与含有最大的直流成分的乘法运算数据相对应的基准频率检测作为流过所述电路的交流电流的频率。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥博章，板仓岳志，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP